• Tuesday June 25,2019

Dwie twarze depresji - dwa badania wyłączają objawy u myszy, ale w przeciwny sposób

Anonim

W laboratorium na Uniwersytecie Stanforda mysz wykazuje oznaki depresji. Przez około 10 tygodni doznał szeregu podrażnień, od napadów bez jedzenia i wody po nieregularne snu. Teraz jego motywacja jest niska - kiedy zostaje podniesiona przez ogon, wykonuje kilka prób ucieczki i nie próbuje odkrywać nowych przestrzeni. Jest również mniej skłonny do popijania z słodkiej cieczy - znak, że czerpie mniej przyjemności z normalnie przyjemnych zajęć. Nigdy nie jest łatwo ocenić zdrowie psychiczne zwierzęcia, ale ta mysz wyraźnie pokazuje niektóre z klasycznych objawów depresji.

Ale nie na długo.

Wcześniej Kay Tye i Julie Mirzabekov zmienili mysz tak, aby błysk światła mógł aktywować niewielką część jej mózgu - brzuszny obszar nakrywowy (VTA), w pobliżu dna mózgu i blisko linii środkowej. Błysk światła i zachowanie myszy zmienia się niemal natychmiast. Walczy, gdy jest podniesiony, odkrywa otwarte przestrzenie i odzyskuje słodycz. Wybuch światła i jego objawy znikają.

Ale po drugiej stronie kraju, w Szkole Medycyny Mount Sinai, Dipesh Chaudhury i Jessica Walsh robią to samo z zupełnie innym skutkiem. Ich myszy zostały zmienione w podobny sposób, tak że światło może również włączać ich neurony VTA. Ale te gryzonie przetrwały krótszą, ale bardziej intensywną formę stresu - 10 dni od umieszczenia w klatkach z dominującymi, agresywnymi rywalami. Z powodu powstałych ataków, niektóre z nich rozwinęły objawy depresji. Inne są bardziej odporne. Ale kiedy Chaudhury i Walsh błysnęli VTA tych myszy, prężni ludzie przekształcili się w podatne.

Oba badania wykorzystywały te same metody do wyzwalania neuronów w tej samej części mózgu.

i ma zupełnie inne efekty. W eksperymencie Tyego i Mirzabekowa, depresyjne myszy powróciły do ​​swoich normalnych zachowań. W badaniach Chaudhury'ego i Walsha, oporne myszy wykazywały bardziej przygnębione objawy.

Wiele dróg do depresji

Oba zespoły uważają, że pozornie sprzeczne wyniki wynikają z różnego rodzaju stresu doświadczanego przez gryzonie. Zwierzęta Tye'a doświadczały przewlekłego łagodnego stresu, jak człowiek, gdy napotykają na ciągłą niepewność zatrudnienia. Chaudury i myszy Walsha stanęły w obliczu poważnego stresu "społecznego pokonania" w krótszym czasie, który jest bardziej podobny do tego, jak ktoś zostaje napadnięty. Te kontrastujące doświadczenia mogą wpływać na te same części mózgu, ale robią to na różne sposoby. "Każdy ma swoją własną historię życia i doświadcza różnego stresu lub traumy" - mówi Ming-Hu Han, który prowadził drugie badanie. "Może to być powód, dla którego porównanie objawów u dwóch osób z depresją jest inne."

Wyniki te podkreślają skomplikowaną naturę depresji. Ma wiele potencjalnych przyczyn, które mogą oddziaływać na mózg w przeciwny sposób, nawet jeśli wpływają na ten sam obszar i powodują podobną konstelację objawów.

To może również wyjaśnić, dlaczego nie ma jednego uniwersalnego sposobu leczenia depresji. "Nawet najskuteczniejsze leki działają tylko dla podzbioru, a niektóre zabiegi działają pięknie dla niektórych pacjentów, ale pogarszają sytuację u innych" - mówi Tye, która obecnie kieruje własnym laboratorium w Massachussetts Institute for Technology. Prowadzono badania nad środkami przeciwdepresyjnymi.

dobrze.

trochę przygnębiające. Pomimo pięcioletniej historii niewiele postępów dokonano w ciągu ostatniej dekady. "W ciągu ostatniego półwiecza nie poczyniono naprawdę przełomowych postępów" - mówi Gal Yadid z Uniwersytetu Bar-Ilan w Izraelu.

Ale te nowe badania, mimo że zostały wykonane na myszach, dostarczają wielu wskazówek, które mogą prowadzić do nowych terapii. Wskazują one części mózgu, które biorą udział w objawach, pokazują, że symptomy te mogą potencjalnie zostać odwrócone bardzo szybko i mówią nam więcej o chemikaliach, które są zaangażowane.

Większość obecnej fali leków przeciwdepresyjnych, takich jak Prozac, zwiększa poziom serotoniny chemicznej mózgu, ponieważ niskie poziomy prowadzą do depresji. Ale ta hipoteza nie może być w pełni słuszna. Na początek te leki nie działają dla wszystkich. A kiedy to zrobią, mogą zająć miesiące, zanim się zaczną. Jeśli leki działały, ponieważ podniosły poziom serotoniny, powinny działać w ciągu kilku godzin. W rzeczywistości wygląda na to, że działają pośrednio.

Możemy zrobić lepiej. Badania z głęboką stymulacją mózgu, w których wszczepione urządzenie elektrycznie stymuluje mózg, wykazały, że objawy depresji można bardzo szybko odwrócić. To samo dzieje się z niektórymi lekami, takimi jak ketamina, aczkolwiek z poważnymi efektami ubocznymi. Jest więc możliwe, że bardzo szybko uzyska się efekt przeciwdepresyjny w mózgu; to tylko kwestia kierowania na właściwe obwody. Na podstawie dwóch nowych badań wygląda na to, że obwody znajdują się w VTA, a konkretnie w jego połączeniach z pobliskim jądrem półleżącym (NA).

Wpisz: dopamina

VTA jest hubem dla neuronów, które wydzielają dopaminę, inną substancję mózgową, która bierze udział w poczuciu nagrody. Dopamina jest stosunkowo nowym graczem w badaniach nad depresją. W ciągu ostatniej dekady różne grupy manipulowały neuronami dopaminowymi łączącymi VTA i NA i wywoływały objawy depresji u myszy.

Grupy Tye i Chaudhury skutecznie zrobiły to samo, ale z dużo większą precyzją niż ktokolwiek wcześniej. Ich kartą asa była technika zwana optogenetyką, która wszczepia neurony w światłoczułe białka, które pozwalają im sterować światłowodem. Dzięki tym białkom naukowcy mogą włączać i wyłączać neurony przy różnych kolorach światła. Mogą one atakować określone części mózgu lub określone typy komórek. Mogą badać mózg jak nigdy dotąd (i nic dziwnego, że jeden z wynalazców techniki - Karl Deisseroth - prezentuje na obu dokumentach).

Grupa Tye'a wykorzystała optogenetykę do pierwszej ciszy neuronów VTA, które natychmiast i odwracalnie sprawiły, że normalne myszy zachowywały się tak, jakby były w depresji. I odwrotnie, kiedy wywoływały one te same neurony w regularnych seriach ("fazowo"), odwracały objawy u myszy, które były łagodnie zestresowane od tygodni.

Grupa Han wykorzystała optogenetykę, aby pokazać przeciwne efekty u myszy, które przez wiele dni doświadczały skrajnego "stresu społecznego". Kiedy neurony VTA zapalają się fazowo, prężne zwierzęta wykazują symptomy podobne do depresji. Kiedy wyciszają te same neurony, wrażliwe zwierzęta stają się odporne.

Oba smaki stresu mogą działać odwrotnie, ale obaj działają na VTA, a ich efekty można natychmiast odwrócić. "Dowodzi jednoznacznie, jak ważne jest stosowanie dopaminy w depresji" - mówi Yadid. Podejrzewa, że ​​nasze antydepresanty zwiększające serotoninę działają pośrednio wpływając na poziom dopaminy. A jeśli tak, to celowanie bezpośrednio w obwody dopaminowe powinno dawać mocniejsze, szybsze efekty.

"Widzimy efekty rzędu kilku sekund lub minut", mówi Tye. "To mówi nam, że celujemy w bezpośrednie obwody, które natychmiast rządzą symptomami związanymi z depresją." W obu przypadkach nie chodziło tylko o VTA, ale o jego połączenia z jądrem półleżącym (NA). Sygnały z VTA kontrolują uwalnianie dopaminy w NA, a to z kolei wpływa na zachowanie przypominające depresję.

"To jest cel", mówi Tye. Ma nadzieję, że kontrolowanie tego obwodu - za pomocą leków lub stymulacji elektrycznej - może doprowadzić nas do lepszych sposobów leczenia depresji, która zadziałałaby bardzo szybko i niesie ze sobą kilka skutków ubocznych. "W tej chwili nie mamy leków ukierunkowanych na określone obszary mózgu, ale nie jest to poza wyobrażeniem" - mówi.

Referencje: Tye, Mirzabekov, Warden, Ferenczi, Tsai, Finkelstein, kim, Adhikari, Thompson, Andalman, Gunaydin, Witten i Deisseroth. 2012. Neurony dopaminowe modulują kodowanie neuronalne i ekspresję zachowań związanych z depresją. Natura. //dx.doi.org/10.1038/nature11740

Chaudhury, Walsh, Friedman, Juarez, Ku, Koo, Ferguson, Tsai, Pomeran, Christoffel, Nectow, Ekstrand, Domingo, Mazei-Robison, Mouzon, Lobo, Neve, Friedman., Russo, Deisseroth, Nestler i Han. 2012. Szybka regulacja zachowań związanych z depresją poprzez kontrolę neuronów dopaminy śródmózgowia. Natura //dx.doi.org/doi:10.1038/nature11713


Ciekawe Artykuły

Wideo poklatkowe z suchych dolin McMurdo na Antarktydzie

Wideo poklatkowe z suchych dolin McMurdo na Antarktydzie

Światowy samotny krajobraz ożywa w filmach poklatkowych Keitha Heywarda i Jennifer Berglund z Prehensile Productions. Przewodnik wideo w kolejności pojawiania się: 1. Jezioro Friedmanna: Gdy skały nagrzewają się w słońcu, czasami osiągają temperatury powyżej zera, powodując stopienie się małych kropel śniegu. Przez setki, j

Chiralność i Wąsy Pozytonów

Chiralność i Wąsy Pozytonów

Obudziłem się dziś rano z radosną wiadomością, że mój post "The Fine Structure Constant jest prawdopodobnie stały" odszedł z Charm Quark (tj. Związany na trzecie miejsce) w tegorocznych 3QuarksDaily blogach naukowych nagrody. Wielkie dzięki dla Lisy Randall za sędziowanie i Abbasa Razy oraz ekipę 3QD za hosting. I oczywiście

Mo  'Farms, Mo ' (Plague) Problemy

Mo 'Farms, Mo ' (Plague) Problemy

Zaraza powraca, a tym razem nie za sprawą dalekich statków lub karawan przemierzających odległe szlaki handlowe, ale kukurydzy. Ta choroba, spowodowana przez jednego z najstarszych wrogów bakterii, Yersinia pestis i rozprzestrzeniająca się u zarażonych przez pchły gryzoni, jest często pomijana w czasach współczesnych na korzyść epidemii takich jak Ebola, HIV i odpornych na antybiotyki chorób przenoszonych drogą płciową. . Ale plaga zaws

NCBI ROFL: Nieszczęśliwe zdjęcia z roczników zwiastują życie.

NCBI ROFL: Nieszczęśliwe zdjęcia z roczników zwiastują życie.

Wyrażenia pozytywnej emocji w obrazach z rocznika szkolnego kobiet i ich związek z osobowością i wynikami życiowymi w dorosłym życiu. "Aby przetestować hipotezy dotyczące pozytywnych emocji, autorzy zbadali związek pozytywnej ekspresji emocjonalnej w obrazach uczelni kobiecych z osobowością, ocenami obserwatorów i wynikami życiowymi. Zgodnie z po

Nepal może być gotowy na kolejne wielkie trzęsienie ziemi

Nepal może być gotowy na kolejne wielkie trzęsienie ziemi

Trzęsienie ziemi o sile 7.8, które wstrząsnęło Nepalem w kwietniu, trafiło na pierwsze strony gazet na całym świecie. Ponad 23 000 osób zostało rannych, a 9000 zabitych. Trzęsienie ziemi spowodowało lawinę na Mount Everest i zniszczyło kilka miejsc światowego dziedzictwa UNESCO. Ale region może być gotowy na więcej zniszczeń w przyszłości. Nowe badanie wskazu